Nano-teknoloji Nedir? Nano-teknoloji Nerelerde Kullanılır?
Nano-teknoloji, nano ölçekte malzeme ve cihazların inşa edilmesi ve üretilmesi ile ilgili bilimdir. Metrenin milyarda birine eşit çok küçük bir ölçü birimidir. Yani bir insan saçının çapı yaklaşık 80.000 nanometre olduğu için hidrojen atomunun on katıdır ve bu ölçekte malzemelerin kimyasal ve fiziksel özellikleri farklılık gösterir. Renk, sertlik, iletkenlik ve reaktivite gibi normal ölçekten büyük ölçüde farklıdır. Örneğin karbon nanotüpler, esas olarak demir ve karbondan oluşan ancak altı kat daha hafif olan çelikten 100 kat daha güçlüdür.
Nano ölçek fikrini ve kavramını ele alan ilk kişi, MS 1959’da California Institute of Technology’deki American Physical Society toplantısında yaptığı ünlü konuşmasında fizikçi Richard Feynman’dı: Atomları ve molekülleri kontrol etmenin mümkün olduğunu öne sürdü. On yıl önce Profesör Norio Taniguchi, ultra ince işleme konusundaki araştırmasında nanoteknoloji terimini ortaya attı ve uygulamaları her bir atomu ayrı ayrı görebilen taramalı tünelleme mikroskobu MS 1981’de bir teknolojisinin geliştirilmesiyle başladı.
Nano-parçacıklar, kanser hücreleri gibi belirli hücre türlerine ilaç, ısı ve ışık vermek için kullanılır. Böylece yalnızca hastalıklı hücreleri çekecek ve tedavi etmeye başlayacak şekilde tasarlanırlar. Bu, hastalığın erken teşhisini sağlar ve bunun son uygulamalarından biri, Kuzey Karolina Eyalet Üniversitesi’ndeki araştırmacıların, kalpteki hasarlı dokulara kardiyak kök hücreleri iletmek için bir yöntem geliştirmesidir. Hasarlı dokuyu onarmak için kök hücreler çekilir.
Uzay gemilerinde karbon nano-tüplerin kullanımı, yapısal güçlerini korurken ağırlıklarını azaltmak için araştırılıyor. Uzay giysilerindeki hasarı onaran nano-partiküller içeren özel uzay giysileri üretiliyor. İncelenen uygulamalar arasında, gezegenlerde nano ölçekli sensörler ağı, su ve diğer kimyasalların bulunduğu bölgeleri aramak için Mars gibi.
Ayrıca karbon nanotüpler, araçtaki güneş pillerinden yansıyan güneş ışığının basıncını kullanarak uzay gemilerinde hafif güneş yelkenleri inşa etmek için kullanılır. Gezegenler arası görevler sırasında uzay aracına güç sağlamak için yakıt sağlamak yerine onu iten itme gücünü üretmek.
Bazı gıda üreticileri, yan etkileri olmadan meyve ve sebzelerin ömrünü uzatmak için anti-bakteriyel bir madde olarak hareket etmek üzere gıdaya gümüş nano-partiküller yerleştirmeye başvururlar ancak ABD Gıda ve İlaç Dairesi (FDA) kullanımı konusunda belirli bir pozisyon almamıştır.
Gıdalarda bu teknoloji, Nano-partiküller, vitaminleri cildin derinliklerine ileten cilt bakım ürünlerinde de kullanılmaktadır ve ultraviyole ışınlarının cilt üzerinde beyaz iz bırakmadan nüfuz etmesini önlemek için güneşten koruyucu kremlerde de kullanılmaktadır.
Gıdalarda bu teknoloji, enerji alanında kullanılmakta. Araştırmacılar, nesnelerin hareketiyle üretilen enerjiyi, taşınabilir elektronik cihazların çalışmasına izin veren elektrik enerjisine dönüştürebilmeleri için giysilere dokunan esnek piezoelektrik nano lifler geliştirdiler ve karbon nano-tüpler, yel değirmeni bıçaklarının imalatında kullanılıyor. Daha güçlü ve hafiftirler, böylece her bir A yel değirmeninin ürettiği elektrik enerjisi miktarını arttırırlar.
Titanyum oksit nano-parçacıkları – fotokatalizörler – yüzeye yerleştirilen ince bir film şeklinde yapıldıkları için yüzeylerdeki bakterileri öldürmek için de kullanılırlar. Yüzeye çıkar ve ışığa maruz kaldıklarında bakterileri öldüren kimyasal bir reaksiyon başlatırlar.